吉林省长春外国语学校2017届高三上学期期中考试物理试题（解析版）

吉林省长春外国语学校2017届高三上学期期中考试物理试题（解析版）

长春外国语学校2016-2017学年度高三上学期期中考试 ‎ 物理试卷 ‎ 出题人：刘在英 审题人：刘宝香 一、选择题(1-6题为单选题，7-10为多选题，共计40分)‎ ‎1．下列说法正确的是 A．匀速圆周运动是加速度不变的运动 B．平抛运动是速度不变的运动 C． 当物体速度为零时，加速度一定为零【来源：全,品…中&高*考*网】‎ θ M╮‎ N╮‎ O╮‎ ‎╭‎ D．当物体做曲线运动时，所受的合外力一定不为零 ‎2．如图所示，轻绳MO和NO共同吊起质量为m的重物。‎ MO与NO垂直，MO与竖直方向的夹角θ = 30°。‎ 已知重力加速度为g。则 　‎ A．MO所受的拉力大小为 B．MO所受的拉力大小为【来源：全,品…中&高*考*网】‎ C．NO所受的拉力大小为 D．NO所受的拉力大小为2mg ‎3．如图所示，质量为M的木板放在水平桌面上，一个质量为m的物块置于木板上。木板与物块间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平恒力F向右拉木板，使木板和物块体共同向右做匀加速直线运动，物块与木板保持相对静止。已知重力加速度为g。下列说法正确的是 ‎ F M m A．木板与物块间的摩擦力大小等于0‎ B．木板与桌面间的摩擦力大小等于μMg C．木板与桌面间的摩擦力大小等于F D．木板与桌面间的摩擦力大小等于μ ( M+m ) g ‎4．某星球的半径为,一重物在该星球表面附近作竖直下抛运动(忽略阻力),若测得重物在连续两个T时间内下落的高度依次是h1 和h2, 则该星球的第一宇宙速度为（ ）‎ A． 　 B． C． D．‎ ‎5．如图所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度及加速度的变化情况是 A．加速度变小，速度变小 ‎ B．加速度变小，速度变大 C．加速度先变小，后变大；速度先变大，后变小 D．加速度先变大，后变小；速度先变小，后变大 ‎ ‎6．如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为M、m的物体，已知M ＞m ，两物体间水平连接着一轻质弹全品教学网， 用后离不了！簧秤，若用大小为F的水平力向右拉m，稳定后的加速度大小为a1，弹簧秤的示数为F1；若改用大小为F的水平拉力向左拉M ，稳定后的加速度大小为a2，弹簧秤的示数为F2，则以下说法正确的是 （ ）‎ A．a1＝a2 F1＞F2 ‎ M m F ‎ B．a1＝a‎2 ‎ F1＜F2‎ C．a1＜a2 F1＝F2 ‎ D．a1＞a‎2 ‎ F1＞F2‎ v0‎ ‎7．如图，从地面上方某点，将一小球以‎6 m/s的初速度沿水平方向抛出。小球经过1s落地。不计空气阻力，g =‎10m/s2。则可求出 ‎ A．小球抛出时离地面的高度是‎5 m B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是‎6m C．小球落地时的速度大小是‎16m/s D．小球落地时的速度方向与水平地面成600角 ‎8．在某一高处的同一点将三个质量都相等的小球，以大小相等的初速度分别竖直上抛，平抛和竖直下抛，不计空气阻力，则（ ）‎ A．三小球落地时间相等 B．落地时三个球的动能相等 C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做的功相等 ‎ D．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等 ‎9. 我国是能够独立设计和发射地球同步卫星的国家之一。发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1。然后经点火，使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，‎ 将卫星送入轨道3。如图 所示，轨道 ‎1、2相切于Q点，轨道2、3相切于 P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上 运行时，下列说法正确的有 （ ） ‎ A．卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度 ‎10．如图所示，斜面上有a、b、c、d 四个点，ab＝bc＝cd，从a点以初动能E0 水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，若小球从 a 点以初动能 2E0 水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）‎ A． 小球一定落在c点与d点之间 B． 小球一定落在c点 C． 小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同 D．小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大 二、填空题（每空3分，共计24分）‎ ‎11、某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s。‎ ‎(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量?________(选填“需要”或“不需要”)。‎ ‎(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图所示,d=____ ___mm。‎ ‎(3)某次实验过程：力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的表达式是__________________。‎ ‎12、 把完全相同的三块木板固定叠放在一起，子弹以v0 ‎ 的速度射向木板，刚好能打穿这三块木板。子弹穿过三个木块所用时间之比：________ ，如果让子弹仍以v0的速度垂直射向其中的一块固定木板，子弹穿过木板时的速度是______。 ‎ ‎13、 在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流 电频率为50Hz，当地重 力加速度g=‎9.80m/s2。‎ 实验选用重锤质量为m（kg）， ‎ 从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近 。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如上图所示（O点为开始下落点），则重锤从O运动到C，重力势能减少____________J，‎ 重锤经过C时其动能增加 J。‎ 三、论述计算题(共计36分)‎ ‎14．(8分) 一辆汽车质量为m，以恒定的功率p从静止启动。汽车沿水平路面行驶S后，速度达到最大速度vm ，其后汽车做匀速运动。已知汽车所受阻力恒为车重的k倍，求汽车加速运动S的过程中所经历的时间t为多少？‎ ‎15. (8分) 如图所示，AB与CD为两个斜面，分别与一个光滑的圆弧形轨道相切，圆弧的圆心角为q，半径为R，质量为m的物块在距地面高为h的A处以初速度v0 滑下，若物块与斜面的动摩擦因数为m ，求物体在斜面上(除圆弧外)共能运动多长的路程？‎ ‎ ‎ A B θ C ‎16．(10分) 如图为一滑梯的示意图，滑梯的长度AB为 L= ‎5.0m，倾角θ＝37°。 BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，离开B点后在地面上滑行了 x = ‎2.25m 后停下。小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。不计空气阻力。取g = ‎10m/s2。已知sin37°= 0.6，cos37°= 0.8。求：‎ ‎（1）小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小；　　　‎ ‎（2）小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小； ‎ ‎（3）小孩与地面间的动摩擦因数μ′。 ‎ ‎17．(10分) 如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0 ，长为L,滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好被加速到与传送带的速度相同．求：‎ ‎(1)滑块到达底端B时的速度v；‎ ‎(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；‎ ‎(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.‎ 试题解析部分 ‎1‎ ‎【答案】D ‎【解析】本题考查了加速度与速度关系、匀速圆周运动、平抛运动等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 匀速圆周运动的加速度大小不变，但方向变化，选项A错误；平抛运动因为所受合外力恒等于重力，一直做匀变速曲线运动，速度是变化的，选项B错误；物体的速度为零时，速度不一定为零，例如汽车加速启动瞬间，速度为零，但存在加速度，选项C错误；做曲线运动的条件是物体所受合外力与初速度不在同一直线，选项D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎2‎ ‎【答案】B ‎【解析】本题考查了对物体进行受力分析等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 以结点O为研究对象，受力分析如下图所示：‎ 根据平衡条件有，则：‎ ‎，选项A错误，选项B正确；‎ ‎，选项C错误；选项D错误。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎3‎ ‎【答案】D ‎【解析】本题考查了受力分析、静摩擦力、滑动摩擦力等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 物体处于加速状态，应该是木板对物块的静摩擦力提供动力，所以木板与物块间的摩擦力不为零，选项A错误；木板与桌面的摩擦力是滑动摩擦力， ，选项B错误；物块和木板处于加速状态，摩擦力小于拉力F，选项C错误；由B选项解析可知选项D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎4‎ ‎【答案】C ‎【解析】本题考查了平抛运动、万有引力与航天等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 根据自由落体运动知识，，根据，可得：，选项A错误；选项B错误；选项C正确；选项D错误。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎5‎ ‎【答案】C ‎【解析】本题考查了胡克定律、受力分析等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 物体接触弹簧后，一直受到重力和弹力作用，根据胡克定律弹力 ，随着物体向下运动，弹力会越来越大，刚接触开始的一段时间内，重力大于弹力，物体处于加速状态，速度会变大，加速度大小 ，a变小，当重力等于弹力时，加速度为零，速度达到最大值，从此时后开始弹力大于重力，物体处于减速状态，速度开始变小，加速度大小 ，a变大，所以加速度先变小，后变大；速度先变大，后变小，选项C正确；选项ABD错误。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎6‎ ‎【答案】A ‎【解析】本题考查了整体法、隔离法对物体受力分析等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 当拉力向右拉m时，对整体分析，加速度 ，隔离对M分析，有，当拉力向左拉M时，对整体分析，加速度，‎ 隔离法对m分析，有，所以，因为M ＞m，所以F1＞F2，选项A正确；选项BCD错误。综上本题选A ‎ ‎ ‎7‎ ‎【答案】AB ‎【解析】本题考查了平抛运动等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 物体下落高度 ，选项A正确；水平位移 ，选项B正确；落地速度为： ，选项C错误；落地速度与水平夹角 ， ， ，选项D错误。综上本题选AB。‎ ‎ ‎ ‎8‎ ‎【答案】BC ‎【解析】本题考查了匀变速直线运动基本规律、动能定理、功率等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 假设离地面高度h，以向下为正方向，竖直上抛时间为 ，有 ，平抛时间为 ，有 ，竖直下抛时间为 ，有 ，从公式看出所用时间不同，选项A错误；根据动能定理，外力只有重力做功，重力做功与路径无关，下落高度相同的情况下，重力做功相等，动能变化量相等，又因为初动能相同，所以落地动能相等，选项B正确；外力只有重力做功，重力做功与路径无关，下落高度相同的情况下，重力做功相等，选项C正确；因为下落时间不同，做功相同，平均功率不同，选项D错误。综上本题选BC。‎ ‎ ‎ ‎9‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】本题考查了万有引力与航天等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 卫星运动时，根据万有引力提供向心力，由 ，可求得 ‎ 卫星在轨道3的半径大于轨道1的半径，所以速率小，选项A正确；卫星运动时，根据万有引力提供向心力，由 ，可求得 ，卫星在轨道3的半径大于轨道1的半径，所以角速度小，选项B正确；卫星在Q处只受到万有引力作用，受力情况一样，加速度相同，选项C错误；在轨道2上，卫星经过P点后是做向心的运动，此时卫星万有引力大于所需向心力，所以要使卫星能从轨道2变到轨道3，应给卫星加速，增加所需的向心力，所以在轨道2上经过P点的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度，选项D正确。综上本题选ABD。‎ ‎ ‎ ‎10‎ ‎【答案】BC ‎【解析】本题考查了平抛运动的速度公式、位移公式、速度夹角、位移夹角等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 假设斜面夹角，小球落在斜面上，有 ，可求得 ，‎ 水平位移，当初动能加倍时，加倍，水平位移加倍，落在c点，选项A错误；选项B正确；因下落时速度夹角正切值一定为位移夹角正切值的两倍，因两次下落中的位移夹角相同，故速度夹角也一定相同，选项C正确；选项D错误。综上本题选BC。‎ ‎ ‎ ‎11‎ ‎【答案】(1)不需要 (2)5.50 (3)‎ ‎【解析】本题考查了验证“牛顿第二定律”内容、光电门的应用、力学传感器的应用等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ ‎(1)本实验小车所受拉力由力学传感器可以读出，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量，故填“不需要”；‎ ‎(2)主尺读数‎5cm，游标尺上第10格对齐，故读数为 ；‎ ‎(3)由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门1、2的速度分别为 ，，根据位移与速度公式 ，可求得 ，根据牛顿第二定律 ‎。‎ ‎ ‎ ‎12‎ ‎【答案】‎2mm ‎5.50m ‎‎5.45m ‎【解析】本题考查了验证机械能守恒定律的内容，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 纸带上第一个点和第二个点时间间隔为0.02s，相距，故第一个空填；下落到c处减少重力势能为，故第二个空填；c处速度 ，动能为 。‎ ‎ ‎ ‎13‎ ‎【答案】 ； ‎ ‎【解析】本题考查了匀变速直线运动位移与时间公式推论、动能定理等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 子弹刚好能打穿3块木板，把子弹的运动反向看成初速度为0的匀加速直线运动，经过相同位移所需时间比为 ，故第一个空应填 ；‎ 设子弹与木板间的作用力为f，每块木板的厚度为s ，根据动能定理可知：‎ 子弹射击三块木板时 ，‎ 子弹射击一块木板时 ，‎ 由以上两式解得 。‎ ‎ ‎ ‎14‎ ‎【答案】 ； ‎ ‎【解析】本题考查了匀变速直线运动位移与时间公式推论、动能定理等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 子弹刚好能打穿3块木板，把子弹的运动反向看成初速度为0的匀加速直线运动，经过相同位移所需时间比为 ，故第一个空应填 ；‎ 设子弹与木板间的作用力为f，每块木板的厚度为s ，根据动能定理可知：‎ 子弹射击三块木板时 ，‎ 子弹射击一块木板时 ，‎ 由以上两式解得 。‎ ‎ ‎ ‎15‎ ‎【答案】s＝‎ ‎【解析】本题考查了动能定理、滑动摩擦力等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ 物块在斜面AB和CD上往复运动，摩擦力的方向不断变化，由于摩擦阻力做功，物块每次上滑的最高点不断在降低，当物体在B点或C点速度为零时，便在光滑曲面上往复运动，高度不再变化．‎ 设物块在斜面上(除圆弧外)运动的总路程为s，以A为初位置，B或C为末位置，取全过程研究，由动能定理，有 ‎ 即 可求解得： s＝ 。‎ ‎ ‎ ‎16‎ ‎【答案】(1) ‎3.6m/s2 (2) (3)‎ ‎【解析】本题考查了受力分析、牛顿运动定律、滑动摩擦力、匀变速直线运动基本规律等知识点，考查了考生的理解应用能力。‎ ‎(1)物体受力如右图所示 由牛顿运动定律 ‎ 解得 ；‎ ‎(2) 由 求出 ；‎ ‎(3)由匀变速直线运动规律 由牛顿第二定律 解得 。‎ ‎ ‎ ‎17‎ ‎【答案】(1)(3)‎ ‎【解析】本题考查了机械能守恒定律、滑动摩擦力、匀变速直线运动规律等知识点，考查了考生的理解和应用能力。‎ ‎(1)设滑块到达B点的速度为v，由机械能守恒定律，有 ‎；‎ ‎(2)滑块在传送带上做匀加速运动，受到传送带对它的滑动摩擦力，有mg =ma,滑块对地位移为L，末速度为v0，则，得 ；‎ ‎(3)产生的热量等于滑块与传送带之间发生的相对位移中克服摩擦力所做的功，即为传送带与滑块间的相对位移，设所用时间为t，则，‎ 得 。‎